风华高科MLCC:构筑AI算力时代的电子“命脉”

用户头像
风华高科(SZ000636)
   

AI算力服务器作为人工智能发展的核心基础设施,其应用边界正实现从集中式模型训练向全行业深度落地的跨越式拓展,持续为千行百业的智能化转型注入强劲动力。据预测,全球AI算力需求呈现惊人速度爆发式增长,一场席卷全球的算力革命浪潮已奔腾而至。

然而,算力的飞速提升也带来了严峻的能源挑战。当英伟达B300 GPU的整机功耗突破2000W大关,当单台AI服务器集群需要承载每秒10^18次浮点运算的超高负荷,电力系统的稳定性已成为制约算力充分释放的核心瓶颈。在这一背景下,MLCC(片式陶瓷电容器)虽体积微小,却凭借其不可替代的功能,成为支撑AI算力稳定运行的基石级元件。作为供电网络中的“稳压器”与“过滤器”,MLCC 性能直接决定着AI芯片的运算精度、运行稳定性与使用寿命,堪称AI算力系统的“隐形守护者”。

作为国内片式电容领域的“国家级制造业单项冠军”,风华高科(000636)依托四十余年技术积淀与规模化制造优势,成功突破小型化、高可靠性、高容量等多项关键技术瓶颈,成功打造出IM、AE、AM、AS等全系列片式陶瓷电容产品,广泛应用于AI服务器、工控电源、光伏逆变、医疗、新能源汽车等高端领域,为我国在全球AI算力竞争中筑牢了核心元件的自主化根基。

AI算力革命:MLCC的隐形战场

1.功耗革命下的供电系统挑战

电压波动容限逼近极限:AI芯片的供电电压已降至0.8V以下,电压波动超过±3%就会导致计算错误。传统MLCC在100kHz以上频段的阻抗曲线劣化,难以满足GPU瞬时1000A以上电流冲击的滤波需求。

热失效风险加剧:当MLCC工作温度超过125℃时,其介电常数会非线性衰减。而AI服务器电源模块的局部温升已达148℃±5℃,这对材料的耐高温性能提出严苛要求。

空间争夺战白热化:在3D堆叠封装技术普及的今天,留给MLCC的安装空间从2018年的12mm 锐减至2025年的2.8mm ,微型化与高容量的矛盾日益尖锐。

2.供电架构的范式转移

AI服务器电源系统正经历从“集中式”到“分布式”的变革,对MLCC提出了新的技术挑战:

48V直供架构加速普及:该架构直接取代传统供电中的12V中间转换环节,能减少60%的能量损耗;但同时要求MLCC在100V以上的高压工作环境中,持续保持低等效串联电阻(ESR)特性,以确保供电稳定性。

多相供电模块集成:单颗GPU为满足高功率需求,需配置20相以上的供电电路;而每相电路均需4-6颗MLCC组成LC滤波网络,这直接导致整机MLCC器件数量较传统架构激增300%。

三维封装技术渗透:以台积电CoWoS封装为代表的技术方案,将MLCC嵌入封装中介层,对器件提出更高要求——器件厚度≤0.2mm且能承受300℃回流焊考验,确保封装可靠性。

技术破局:MLCC的性能跃迁之路

风华高科通过“材料-工艺-结构”三重创新,重构MLCC技术边界:

1.材料革命:夯实底层关键材料技术

公司积极布局关键材料技术,持续夯实底层材料基础,实现了极限高容用MLCC配方粉、新型高可靠性MLCC瓷粉、高连续性辊印镍浆、致密铜浆等的开发与应用,并与国内上游原材料厂家协同创新,突破了极限高容用PVB树脂和PET薄膜材料技术,高端产品关键材料自产化率超过40%。

2.工艺突破:精密制造的毫米级艺术

0.5μm超薄膜片流延:相当于头发丝直径的1/150,实现1000层以上精密堆叠,达到行业领先水平。

低温共烧技术:将烧结温度从1350℃降至1150℃,减少内应力裂纹,良品率提升20%。

3.结构创新:应对极限场景的定制化方案

empty

产业协同:构建MLCC生态护城河

风华高科通过“标准制定+产学研联动”双轮驱动,巩固行业地位:

主导行业标准制定:近期牵头承办并制定两项MLCC领域新团体标准,分别为T/CECA 112.1-2025《表面安装多层陶瓷电容器(MLCC)电性能老化测试方法 第1部分:直流偏置电压老化测试》和T/CECA 112.2-2025《表面安装多层陶瓷电容器(MLCC)电性能老化测试方法 第2部分:长周期高温绝缘电阻测试》,有力推动了MLCC行业发展,标志着我国电子元件行业在标准化与可靠性测试方法上迈出了关键一步。

共建联合实验室:与中科院上海硅酸盐研究所共建AI创新平台,利用AI技术加速新材料和MLCC器件研发进程,为企业在高端MLCC技术领域的突破提供核心技术支撑。

empty

重点系列产品介绍

中高压系列产品:具有高工作电压(100V-5000V)、高可靠性,且相关产品已通过AEC-Q200、UL60384认证,广泛应用于新能源汽车电池管理系统(BMS)高压采样电路、车载充电器(OBC)整流滤波、电机驱动逆变器等应用场景,适用于AI服务器中高压供电模块。

empty

高容中高压系列产品:凭借卓越的电气性能与高可靠性标准,可适用于AI服务器、工控电源、光伏储能、新能源领域等高端领域高可靠性应用场景。

empty

汽车电子系列:通过AEC-Q200标准设定的所有实验条件,AE软端子系列产品具有高抗弯曲性能, 采用树脂端头工艺,更有效抑制板间弯曲产生的应力裂纹,适用于车载电源控制、电池线等易弯曲模块、动力传输模块,以及AI服务器中对电压和可靠性要求较高的部位。AM通用型车规品适用于引擎ECU驱动模块,自动变速器控制模块、ABS控制模块等多种应用场景。AS安全型车规品新型独石结构,体积小,电容量高,能在高压下工作,适合于无变压器的DAA调制调解器线路滤波器及耦合用和信息设备线路滤波器用。

empty

高端合作:建立创新体系,满足市场需求

在AI算力、智能汽车等新兴领域高速发展的今天,风华高科继续坚持以创新为驱动,倾力打造高端产品,通过全球化“产学研用”合作,深化与高校、科研院所合作,构建产学研用深度融合的创新生态,建成公司全球化的创新体系;同时加码研发投入,以材料与工艺创新驱动技术升级,推动产品性能迭代升级,以精密制造工艺不断突破更高容量、更高可靠性、更小尺寸的边界,支撑着AI算力等领域向着更高、更稳、更高效的方向迈进,为客户提供从产品选型、技术支持到售后服务的全生命周期服务。

来源:同花顺财经

为提升阅读体验,雪球对本页面进行了排版优化

风险提示:用户发表的所有文章仅代表个人观点,与雪球的立场无关。投资决策需建立在独立思考之上。